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詳解三自由度(3dof)和六自由度(6dof)之間的區別以及為何他們如此重要
發布時間:2020-12-16 14:02

  如果您現在剛剛進入VR世界,那么多個縮寫可能會有些混亂。今天,我們將揭露與使用VR時您可以體驗到的動作和操縱類型有關的兩個相似術語:“ 3dof”和“ 6dof”。(在執行這兩個操作時,您甚至可能需要一些擴展。僅需一秒鐘,即可進行更多操作。)

  自由度:解釋了6個軸

  “ Dof”代表“自由度”。附加的數字代表要跟蹤多少個不同的軸。有三個主軸(平移)和三個輔助軸(旋轉)。3dof VR體驗將限制您使用一組旋轉或平移的設備,但不能同時使用兩者。6dof的經驗可以同時滿足這兩種情況。

  平移軸

  平移軸是最直接的,因此我們從這里開始。在本示例中,為了方便起見,我們將使用所謂的“ Z向上”坐標系。(軸可以并且確實在各種應用程序中發生變化。)

  想象一下自己-如果您有足夠的空間,或者隨意與其他旁觀者碰撞,就可以自由地這樣做!-直視前方,并始終保持臉部前傾且一動不動。您將要進行的動作將模仿三個平移軸。

  沿直線向右走,然后向左走。這是第一個方向軸,稱為“ x”。這種左右移動通常稱為“運動”。

  現在,繼續前進,而無需改變姿勢。然后退后一步。這是第二方向軸,通常稱為“ y”。您可以移近或移遠(也可以成一直線)。這種向前和向后的運動通常稱為“波動”。

  最后,蹲下,然后站起來。這是第三方向軸,通常稱為“ z”,相對于某物,您在該位置上移得更低或更高。這種上下運動通常稱為“升降”。

  旋轉軸

  讓我們看一下旋轉運動。再一次,想像一下自己向前看,將手臂像飛機的翅膀一樣伸出,手掌朝下。您只能在腳保持靜止的同時移動頭部和上身。您將要進行的運動將模仿三個旋轉軸。

  筆直向前看(“ x”軸),將頭向右傾斜,就好像您將右耳放在右肩上,同時讓右臂放下而左手舉起一樣。然后將頭再次向左傾斜,讓您的右臂在左下降時重新上升。這是在x軸上的旋轉運動,通常稱為“滾動”。

  接下來,將頭向左看,然后讓腰部也向左扭曲,直到右臂指向與腳相同的方向。然后將頭向右轉,以另一種方式扭轉,使左臂指向與腳相同的方向。這是沿y軸的旋轉運動,通常稱為“偏航”。

  最后,放下巴看地板,同時在腰部略微彎曲。您的手臂將伸直在任一側,但手掌將面對您。伸直,然后抬頭看著天花板,手掌面對您的身體時稍微向后傾斜至腰部。這是沿z軸的旋轉運動,通常稱為“俯仰”。

  6dof VR設置結合了平移運動和旋轉運動,以創造更身臨其境的體驗。
 

  6dof優于3dof的優勢

  在VR中,各種3dof體驗對于不需要完全浸入的有限應用很有用,例如設計用于測試制動反應時間的簡單駕駛員版程序。這可能會引起爭議,但會帶來非常“平坦”的體驗。

  為了獲得完全身臨其境的VR體驗,6dof可以讓您以360度的圓圈圍繞某個項目走動,彎腰并從上至下查看該項目-或蹲伏并從下至上查看該項目。這種位置跟蹤帶來了更多的參與體驗,這對于諸如消防模擬之類的現實模擬至關重要,在這種模擬中,需要更自由地移動和操縱環境中的對象。

  過去,大多數較便宜的VR技術僅實現3dof,因為跟蹤旋轉運動的過程比跟蹤平移運動更容易,成本也更低。

  當前,支持6dof的VR系統比3dof昂貴得多,但是隨著該技術變得更簡單,復制更便宜,價格正在下降。最終,預計大多數VR體驗都將采用6dof,這將為基于VR的培訓和模擬提供更多選擇。

  所以你有它?,F在您了解了3dof和6dof之間的區別,甚至可能在此過程中做了一些練習!

關鍵詞: 三自由度,3dof,六自由度,6dof
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